Photo-induced charge transfer which occurs between molecules or different parts of a large molecule is the pivotal process related to performances of organic electronics. In particular, injection of charge carriers into conjugated polymers and dissociation of photo-generated excitons at the heterojunction between a donor and acceptor system are of great importance in determining the luminescence efficiency of organic light emitting diodes (OLEDs) and solar energy conversion efficiency of organic solar cells, respectively. However, the complex nature of organic semiconductors as well as complicated primary processes involved in the functioning of these devices have prevented us from understanding unique characteristics of these processes and thereby engineering better materials for higher performances. In this dissertation, two different types of photo-induced (or -related) charge transfer processes occurring in organic semiconductors were investigated by using single molecule spectroscopy (SMS) techniques to unravel the complexities of these processes. The carefully designed functioning capacitor-like model devices similar to OLEDs and photovoltaic cells were fabricated where isolated single nanoparticles were introduced as an active medium to mitigate the complexities of these materials. We observed that injection of positively charged carriers (holes) into poly[2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] (MEH-PPV) single nanoparticles from the carbazole hole transport layer does not occur in the absence of light. We denoted the observed hole injection in aid of light as the light-induced hole transfer mechanism (LIHT). It was revealed that the charging dynamics are highly consistent with a cooperative charging effect. In addition, the LIHT was proposed as the possible source for the formation of deep trapped hole in organic devices. Local exciton dissociation yields across a nanostructured domain between poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) (F8BT) single nanoparticles and either poly(9,9- dioctylfluorene - co - bis-N,N- (4 -butylphenyl)-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylene diamine) (PFB) or poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (TFB) film in model photovoltaic devices was also investigated. A wide distribution of exciton dissociation yields was observed from each nanodomain due to the device geometry. The observed hysteresis in fluorescence voltage curve was ascribed to accumulated charges following charge separations. The dynamics of charge separation under the applied electric field was described in more detail. / text

The present investigation is focused on the thermal performance of building materials, specifically their thermal transmittance, and consequent impact on building envelope and building thermal performance. Thermal performance of building materials plays a crucial role in regulating indoor thermal comfort when suitably integrated as part of the building envelope. Studies into thermal performance of building materials are few, particularly in the context of designing building blocks to achieve a particular thermal transmittance in buildings. Such studies require both theoretical (numerical) investigations augmented with experimental investigation into material thermal performance. A unique contribution of this study has been assessing the temperature-dependent performance of building material and their influence on thermal conductivity. The thermal performance of conventional and alternative (low energy) building materials have also been investigated to assess their suitability for naturally ventilated building in salient climatic zones in India. The study has also investigated the impact of varying mix proportions in Cement Stabilized Soil Block on thermal performance. There is little evidence of such studies, involving both experimental and theoretical studies, tracing the thermal performance of building materials to building performance. The current study involves three parts: studying thermo-physical properties of building materials, building-envelope performance evaluation and case-study investigation on buildings in various climatic zones. The thermo-physical study involves understanding the role of materials mix-proportion, composition, and microstructure for its influence on building-envelope thermal performance. Studies into building envelope performance for conventional and alternative building materials, includes, steady and dynamic thermal performance parameters. As part of the study, a calibrated hot-box thermal testing facility has been tested to experimentally determine the thermal performance of building envelopes. Case-study investigation involves real-time monitoring and simulation based assessment of naturally ventilated buildings in three climatic zones of India. The study finds noticeable temperature-dependent performance for various building materials tested. However, their impact on overall thermal performance of buildings is limited for the climatic zones tested. Further, the study validates the hitherto unexplored possibility of customizing building materials for specific thermal performances.

No description available.

Der Beitrag "Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen" ist in dieser Version nicht enthalten, bitte nutzen Sie die Version unter oben angegebenen Link (Nachfolger). / Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.

People suffering from certain types of arrhythmia may benefit from the implantation of a cardiac pacemaker. Pacemakers artificially stimulate the heart by applying short electrical pulses to the cardiac tissue to restore and maintain a steady heart rhythm. By adjusting the pulse delivery rate the heart is stimulated to beat at desired pace. The stimulation pulses are transferred from the pacemaker to the heart via an electrode, which is implanted into the cardiac tissue. Additionally, the electrode must also sense the cardiac response and transfer those signals back to the electronics in the pacemaker for processing. The communication between the electrode and the tissue takes place on the electrode/electrolyte (tissue) interface. This interface serves as the contact point where the electronic current in the electrode is converted to ionic currents capable to operate in the body. The stimulation/sensing signals are transferred across the interface via three electrochemical mechanisms: i) non-faradaic charging/discharging of the electrochemical double layer, ii) reversible and iii) irreversible faradaic reactions. It is necessary to study the contribution of each mechanism to the total charge transferred to evaluate the pacing/sensing performance of the pacemaker electrode. In this thesis, the electrochemical properties and performance of stimulation/sensing electrodes for pacemaker applications have been investigated by electrochemical impedance spectroscopy, cyclic voltammetry and transient electrochemical techniques. All measurements were performed in synthetic body fluid with buffer capacity. Complementary surface analysis was performed with scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The results reveal different interfacial behaviour and stability for electrode materials such as Pt, TiN, porous carbon, conducting oxides (RuO2 and IrO2 and mixed oxides) and porous Nb2O5 oxide. The influence of the charge/discharge rate on the electrode characteristics also has been evaluated. Although the rough and porous electrodes provide a high interfacial capacitance, the maximum capacitance cannot be fully employed at high charge/discharge rates because only a small part of the effective surface area is accessible. The benefit of pseudo-capacitive material properties on charge delivery was observed. However, these materials suffer similar limitations at high charge/discharge rate and, hence, are only utilising the surface bound pseudo-capacitive sites. Porous Nb2O5 electrodes were investigated to study the performance of capacitor electrodes. These electrodes predominantly deliver the charge via reversible non-faradaic mechanisms and hence do not produce irreversible by-products. They can deliver very high potential pulses while maintaining high impedance and, thus, charge lost by faradaic currents are kept low. By producing Nb oxide by plasma electrolysis oxidation a porous surface structure is obtained which has the potential to provide a biocompatible interface for cell adherence and growth. This thesis covers a multidisciplinary area. In an attempt to connect diverse fields, such as electrophysiology, materials science and electrochemistry, the first chapters have been attributed to explaining fundamental aspects of the respective fields. This thesis also reviews the current opinion of pacing and sensing theory, with special focus on some areas where detailed explanation is needed for the fundamental nature of electrostimulation/sensing. / QC 20101014

No description available.

No description available.

Im Mittelpunkt der 3. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 am 29. und 30.Oktober 2013 am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen standen die verschiedenen Lösungsansätze der einzelnen Teilprojekte bei der Durchführung der experimentellen Untersuchungen zur Verifizierung von Simulationsergebnissen bzw. zur Ableitung von Modellparametern. Es wurden vier Themenblöcke behandelt: • Ermittlung von thermisch relevanten Prozessparametern • Experimentelle Methodik zur Analyse von Teilsystemen in Werkzeugmaschinen • Methodische Rahmenbedingungen bei der Ermittlung von thermisch relevanten Parametern • Verfahren zur Verformungs- und Verlagerungsmessung

Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.

Der Beitrag "Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen" ist in dieser Version nicht enthalten, bitte nutzen Sie die Version unter oben angegebenen Link (Nachfolger). / Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.